Únete á nosa canle de Whatsapp
O primeiro propulsor espacial español completamente eléctrico para nanosatélites xa se atopa en órbita. Trátase dun éxito de Ienai Space, unha startup de Madrid, cunha tecnoloxía que conta coa colaboración do CSIC, xa que os emisores foron codesenvolvidos entre empresa e institución, e fabricados na Sala Branca de Micro e Nanofabricación do Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC).
Nos últimos anos, o campo da propulsión espacial explora novos sistemas para outorgar mobilidade aos satélites a través da propulsión iónica, pois é máis lixeira e económica. Agora, por primeira vez, unha empresa española introdúcese no mercado grazas á tecnoloxía de propulsión desenvolvida para pequenos satélites, que se lanzou con éxito o pasado outubro a bordo do microlanzador Alpha da empresa americana Firefly.
O lanzamento puxo en órbita dúas picosatélites (satélites con pesos menores a 1kg) que equiparon os demostradores tecnolóxicos do motor Athena (Adaptable Thruster based on Electrospray powered by Nanotechnology).
O obxectivo desta primeira misión de demostración era pór a proba os propulsores na contorna espacial, tras a extensa cualificación en terra. En concreto, a misión buscaba demostrar a capacidade de alargar o tempo en órbita destes satélites que, de non contar con sistemas de propulsión, caerían de novo a terra debido á fricción coa tenue atmosfera terrestre que aínda se atopa en órbita. Unha vez finalizada a misión, é esta fricción a que se aproveita para asegurar que o satélite volve entrar na terra, evitando que se converta en lixo espacial.
“O obxectivo dos motores Athena é o de ofrecer ao mercado espacial un propulsor moi compacto e de baixa potencia, pero altamente eficiente, capaz de integrarse en satélites de pequeno tamaño. Isto non foi posible até a data debido a que os intentos de miniaturizar outras tecnoloxías máis tradicionais non tiveron éxito, de aí a necesidade de desenvolver unha tecnoloxía completamente nova”, indica Daniel Pérez, CEO da empresa Ienai Space.
O desenvolvemento de Ienai foi posible grazas á transferencia de tecnoloxía e coñecementos levada a cabo polo CSIC, nunha colaboración que comezou a finais de 2019.
“A colaboración consistiu na fabricación das matrices de emisores con forma cónica e unha altura de centos de micras e, doutra banda, en demostrar a posibilidade da nanoestructuración desta superficie tridimensional para permitir o control do réxime de operación dos emisores, grazas ao control do fluxo de propelente aos mesmos”, indica Borja Sepúlveda, investigador do IMB-CNM-CSIC.
Nanohilos de silicio en microestructuras 3D
Para a fabricación do micro-conos emisores aproveitouse a ampla experiencia da Sala Branca do IMB-CNM en procesos de micromecanización profunda de silicio por iones reactivos, o que permitiu xerar estruturas con centenares de micras de altura. A nanoestructuración da superficie 3D realizouse mediante a tecnoloxía nanolitografía coloidal, que se desenvolveu previamente para dispositivos de electro-estimulación celular wireless, nunha colaboración entre o Instituto de Nanociencia e Nanotecnoloxía (ICN2) e o IMB-CNM. Este proceso de micro e nanofabricación deu lugar a unha solicitude de patente internacional.
“A nanoestructuración de superficies tridimensionales e afiadas foi un dos maiores retos, así como demostrar a capacidade de sintonizar a densidade de nanoestructuras na superficie, que é esencial para controlar o tipo de emisión”, indica Sepúlveda.
Na Sala Branca do IMB-CNM, os resultados foron bos e, segundo aclara Roser Mais, enxeñeira de proceso do IMB-CNM, “conseguiuse un alto nivel de emisión iónica no propulsor”.
Nestes momentos, séguese traballando na optimización do deseño dos chips emisores e na súa protección para asegurar a súa máxima durabilidad a través dun doutoramento industrial de Agaur, así como de explorar novos procesos de fabricación de face á eminente industrialización da tecnoloxía, a través dun contrato postdoctoral Torres Quevedo.
